Gis定义 由计算机硬件，软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集，管理，处理，分析，建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
GIS的基本构成：系统硬件，系统软件，空间数据，应用人员，应用模型
空间数据：具体描述地理现象的空间特征，属性特征和时间特征
应用人员：包括系统开发人员和地理信息系统的最终用户
基本理论：地理信息系统死传统科学与现代技术相结合而诞生的边缘学科，因此它明显地体现出多学科交叉的特征。这些交叉学科的基础理论同样构成地理信息系统的基础理论体系。这些学科包括地理学，地图学，数学，计算机科学以及一切与获取，处理和分析空间数据有关的学科。
地理学：中的空间分析方法历史悠久，而空间分析正是地理信息系统的核心，地理学作为地理信息系统的理论依托，为地理信息系统提供引导空间分析的方法和观点
测绘学：及其分支学科，如大地测量学，摄影测量学，地图学等，不但为地理信息系统提供高精度的空间数据，而且其中的误差理论，地图投影理论，图形理论及其相关的算法等，可直接用于地理信息系统空间数据的处理，保证空间数据的精度和质量，以及地理信息系统产品的开发
地理信息系统也是地理空间数据与计算机科学相结合的产物，数据结构与数据库的原理为地理信息系统数据的组织，存储，检索和维护提供了信息模型和 数据管理的方法论，使得各种形式的空间数据能够在计算机中表示。计算机图形学原理是地理信息系统图形输出的理论依据。
GIS空间数据分类
数据来源：1地图数据2影像数据3文本数据
数据结构：1矢量数据2栅格数据
数据特征：1空间定位数据2,非空间地位数据
发布形式：1数字线画图数据2数字栅格图数据3数字高程模型数据4数字正射影像数据
空间数据的基本特征：1空间特征2属性特征3时间特征
栅格数据：是将空间分割成有规则的网格，在各个网格给出相应的属性值来表示空间实体的一种数据组织形式。
优缺点：表达地理要素较为直观，容易实现多层数据的叠合操作，便于与遥感图像及扫描输入数据相匹配使用等。但是，确定也是很显著地，例如，数据精度取决于网格的边长，当网格边长缩小时，网格单位的数量将呈几何级数地址，造成存储空间的迅速增加；由于相邻网格单元属性值的相关性，造成栅格数据的冗余度大；栅格数据对于网络分析较为困难等。
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智慧树知到《地理信息系统》章节测试答案
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第一章
1、地理信息系统的构成主要包括（）5 个部分。
硬件、软件、数据、文字、应用模型
硬件、软件、数据、人员、基础设施
计算机、数字化仪、扫描仪、绘图机
电脑、软件、数据、人员、应用模型
答案: 硬件、软件、数据、人员、基础设施
2、下列有关GIS的叙述错误的是（）。
GIS从用户的角度可分为实用型的与应用型。
GIS是一个决策支持系统。
GIS按研究的范围大小可分为全球性的、区域性的和局部性的。
GIS的操作对象是空间数据，即点、线、面、体这类具有三维要素的地理实体。 精品资料欢迎阅读
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答案: GIS从用户的角度可分为实用型的与应用型。
3、信息是通过数据形式来表示的，是加载在数据之上的。
对
错
答案: 对
4、GIS是在计算机软硬件支持下，以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的地理分布数据及与之相关的属性，并回答用户问题等为主要任务的技术系统。
对
错
答案: 对
5、GIS与CAD系统两者都有空间坐标，都能把目标和参考系统联系起来，都能描述图形拓扑关系，也能处理属性数据，因而无本质差别。
对
错
答案: 错 精品资料欢迎阅读
3
6、GIS技术起源于计算机地图制图技术，因此，地理信息系统与计算机地图制图系统在本质上是同一种系统。
对
错
答案: 错
7、常用的GIS软件有MapGIS、CAD、MapInfo、ArcGIS等。
对
文章编号:049420911(2009)0920051203中图分类号:P208 文献标识码:BGIS技术在生态环境监测中的应用特征分析韩权卫(国家测绘局地图技术审查中心,北京100048)OnApplicationCharacteristicsofGISTechniqueforEcologicalEnviromentMonitoringHANQuanwei摘要:分析GIS技术在环境领域中的作用、应用方式及特征,提出对不同的应用目标,可高效地开发出既合乎需要又具有方便、美观、丰富的界面形式的地理信息系统。使用可视化软件开发工具开发出来的应用程序具有更好的外观效果,不仅能大大提高应用系统的开发效率,而且可靠性好、易于移植、便于维护。关键词:地理信息系统;生态环境;数据库
收稿日期:2009205206作者简介:韩权卫(1960—),男,山西浑源人,主要研究方向为地图制图和GIS应用。 一、GIS技术在环境领域中的作用国外很早就开始把GIS应用于环境问题上,主要应用有:利用GIS进行数据处理,建立数据库,建立相关环境应用模型;利用GIS的空间分析能力,获取信息;利用GIS进行专题图制作,或者建立环境管理信息系统。GIS不仅被用来采集、处理、存储、管理和输出景观数据,还用来进行生态环境空间格局的分析与描述、生态环境时空变化动态分析与模拟、景观最优化设计与管理及结合遥感技术进行景观信息的自动采集、分析,进行景观图及各类专用图的绘制等。生态环境与RS/GIS相结合的应用研究,大多集中在自然保护区规划、管理,城乡土地利用规划,城镇景观设计,国土整治与受破坏的生态系统的恢复,环境保护等领域。其应用技术主要表现为提供信息管理的平台,并且为生态环境空间格局的分析、生态环境评价与规划应用提供基础工具和建模工具,即与现有的GIS软件相结合,建立生态环境方面的专业信息系统。在生态环境分析及建模方面,GIS的主要应用包括:分析生态环境空间格局及其变化;确定不同环境和生物学特征在空间上的相关性;确定斑块大小、形状毗邻性和连接度;分析景观中能量、物质和生物流的方向和通量;景观生态变量的图像输出;景观生态过程模拟等。在利用GIS建立环境信息系统方面,由于资源环境的管理越来越强调空间属性,因此,所有的环境决策支持系统都含有GIS的功能。很显然,环境决策支持系统从GIS及其地理分析和可视化工具中得到了很大改善,这一点是毋庸置疑的[1]。 二、GIS技术在环境领域中的主要应用方式及特征 GIS技术的应用在生态环境分析、监测、规划等方面已有许多成功的案例,应用技术主要为两种方式:1.利用现有GIS软件(如ArcGIS系列)的模块与其他软件平台相结合,实现专业应用,如文献[2]在Geomedia的基础上结合VB进行定制开发决策支持系统,来帮助设计农村污水处理系统。文献[3]直接用ArcGIS,Gensta,Splus和数据库连接来建立渔业空间决策支持系统。文献[4]基于VC和MapX5.02,采用组件技术建立了洪湖湿地保护与生态恢复监测信息系统。系统将图形文件和属性数据通过关键字连接,功能上实现了对洪湖湿地水质、生物资源特征等多项指标信息进行动态管理,并能对洪湖湿地进行水质评价、湖区调蓄能力分析、景观空间格局分析和生态环境质量评价,能够为洪湖湿地保护与生态恢复措施的制定与决策服务。2.在现有商业GIS软件平台上,直接开发出应用系统,如,文献[5]建立了一个名为TAMARIN的决策支持系统,它是建立在ArcView之上的一个景观框架,主要利用GIS软件提供的编辑数据、建模以152009年 第9期 韩权卫:GIS技术在生态环境监测中的应用特征分析及可视化的功能,来评价经济驱动下的热带雨林恢复情况;文献[6]基于Arc/Info8.2软件建立扎龙湿地生态信息系统,该系统主要利用GIS建立处理空间数据、编辑图层等功能;文献[7]基于ArcView建立了国家级生态退耕县坡耕地信息系统,主要利用ArcView的数字化、图形编辑、空间分析、数据输出等功能;文献[8]建立了遥感数据源的景观分析系统,该系统主要利用GIS软件计算斑块的数目、面积、周长等斑块特征,并在此基础上计算各种景观指数,主要利用了GIS的图像处理和分析功能,实现对栅格数据的处理。以上二者在应用技术开发和应用上存在一定不同,第一种应用方式,要求用户有比较高的开发技术水平,开发时间比较长,但其系统的适应程度高,适用于技术、研究人员;第二种方式,对用户开发技术水平要求低,开发过程简单、周期短,但有时不能很好地满足应用需求,更适用于管理人员。此外,还有直接利用计算机技术平台从底层开发的系统,比如利用高级程序设计语言VisualC++,Java等,在一定的操作系统平台上编程实现应用系统。但这要求从系统设计、功能划分、各种数据管理与处理,到专业领域分析算法设计及实现等都需要开发人员实施,这是一项与计算机信息专业密切相关的复杂的工作,而且与生态环境领域的知识不太相关,因此,几乎现有的生态环境领域中的系统都不采用此方式。从目前应用看,已经建立的生态环境领域中的信息系统,主要有以下特征:1.直接利用GIS商业软件建立系统的居多,还有一些是在GIS商业软件上的定制开发,只有极少数利用组件进行开发。2.这些系统基本上是为专业领域内人士而建立的,也有是为研究工作而建立的。其用户一般为具有生态环境专业知识的业内人士。3.研究对象为某一领域内的现象,比如耕地、植被、绿地等,很少涉及整个生态环境现象以及与之相关的人类活动、社会经济等状况。 三、两种应用开发方式的比较随着GIS应用领域的扩展,应用型GIS的开发工作日显重要。如何针对不同的应用目标,高效地开发出既合乎需要又具有方便美观丰富的界面形式的地理信息系统,是GIS开发者非常关心的问题。1.多软件平台结合方式或称集成二次开发。此开发方式是指利用专业的GIS工具软件,如Arc2View,MapInfo等。实现GIS的基本功能,以通用软件开发工具尤其是可视化开发工具,如Delphi,VisualC++,VisualBasic等为开发平台,进行二者的集成开发。集成二次开发目前主要有两种实施方式:(1)OLE/DDE。采用OLEAutomation技术或利用DDE技术,用软件开发工具开发前台可执行应用程序,以OLE自动化方式或DDE方式启动GIS工具软件在后台执行,利用回调技术动态获取其返回信息,实现应用程序中的地理信息处理功能。(2)GIS控件。利用GIS工具软件生产厂家提供的建立在OCX技术基础上的GIS功能控件,如ESRI的MapObjects,MapInfo公司的MapX等,在Delphi等编程工具编制的应用程序中,直接将GIS功能嵌入其中,实现GIS的各种功能。2.直接利用GIS软件开发工具,或称纯二次开发方式。指完全借助于GIS工具软件提供的开发语言进行应用系统开发。GIS工具软件大多提供了可供用户进行二次开发的宏语言,如ESRI的ArcView提供了Avenue语言,MapInfo公司研制的MapInfoProfessional提供了MapBasic语言等等。用户可以利用这些宏语言,以原GIS工具软件为开发平台,开发出自己的针对不同应用对象的应用程序。这种方式省时省心,但是进行二次开发的宏语言,功能极弱,用它们来开发应用程序仍然不尽如人意。单纯二次开发(也称作定制开发)受GIS工具提供的软件的界面、数据类型、功能模块等限制,对于一些应用来说,很难满足用户的特定需求。因此结合专业的GIS软件和当今可视化开发语言的集成二次开发方式就成为GIS应用领域的开发主流。它的优点是既可以充分利用GIS工具软件对空间数据库的管理、分析功能,又可以利用其他可视化开发语言具有的高效、方便等编程优点,集二者之所长,不仅能大大提高应用系统的开发效率,而且使用可视化软件开发工具开发出来的应用程序具有更好的外观效果,可靠性好、易于移植、便于维护。尤其是使用OCX技术利用GIS功能组件进行集成开发,更能表现出这些优势。由于上述优点,集成二次开发正成为应用GIS开发的主流方向。但这种方法仍然有一定的缺点,即前期投入比较大,需要同时购买GIS工具软件和可视化编程软件。目前许多软件公司都开发了很多ActiveX控件,合理选择和运用现成的控件,减少了开发者的编程工作量,使开发者避开某些应用的具体编程,25测 绘 通 报 2009年 第9期直接调用控件。实现这些具体应用,不仅可以缩短程序开发周期,使编程过程更简捷,用户界面更友好,还可使程序更加灵活、简便。 四、结束语GIS不仅被用来采集、处理、存储、管理和输出景观数据,还用来进行生态环境空间格局的分析与描述、生态环境时空变化动态分析与模拟、景观最优化设计与管理,以及结合遥感技术进行景观信息的自动采集、分析,进行景观图及各类专用图的绘制等。通过分析特点及优缺点,集成二次开发正成为应用GIS开发的主流方向。此外,随着当前网络技术的发展和应用的普及,利用网络技术更能体现出生态环境应用的全局性和地区的相关性,比如,利用网络将分布于不同地区的生态环境数据及系统连接起来,相互交流和访问,可及时提供更为全面、更为权威的信息支持。 参考文献:[1] 邬伦.地理信息系统———原理、方法和应用[M].北京:科学出版社,2001.[2] ADENSO2DIAZB,TUYAJ,GOITIAM.EDSSfortheEvaluationofAlternativesinWasteWaterCollectingSystemsDesign[J].EnvironmentalModelling&Software,2005,20(5):6392649.[3] CARRICKNA,OSTENDORFB.DevelopmentofaSpa2tialDecisionSupportSystem(DSS)fortheSpencerGulfPenaeidPrawnFishery,SouthAustralia.EnvironmentalModelling&Software[EB/OL].[2005211217].http:∥.au/publications/Osten2dorf003.pdf.[4] 芦云峰,王学雷,吴后建.基于GIS组件技术的洪湖湿地保护与生态恢复监测信息系统的研究与实现[J].华中师范大学学报:自然科学版,2005,39(1):1412143.[5] STOMSDM.TAMARIN:ALandscapeFrameworkforEvaluatingEconomicIncentivesforRainforestRestoration[J].LandscapeandUrbanPlanning,2004,68(1):952108.[6] 韩敏,田雪,孟华,等.基于GIS的扎龙湿地生态信息系统建立方法研究[J].计算机工程与应用,2003,39(27):2302232.[7] 李天文,吴琳,刘咏梅.国家级生态退耕县坡耕地信息系统建设初步研究[J].水土保持通报,2004,24(2):34237.[8] 袁吟欢,秦其明.基于遥感数据源的景观分析系统的设计与实现[J].应用生态学报,2000,11(6):9272930.(上接第28页)
地理信息系统概论
第一章
1:什么是地理信息系统？它与一般的计算机应用系统有哪些异同点？
答：geographicalhical information system，它是一种特定的十分重要的空间信息系统，是在计算机软硬件支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，以便解决复杂的规划和管理问题。
GIS脱胎于地图学，是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。但是，地理信息系统与这些学科和系统之间既有联系又有区别。
（1） GIS与机助制图（数字地图）系统
机助制图是地理信息系统的主要技术基础，它涉及GIS中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理，主要功能是强调空间数据的处理、显示和表达，有些数字制图系统包含空间查询功能。地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还应具有丰富的空间分析功能。
（2）GIS与DBMS(数据库管理系统)
数据库管理系统不仅是一般数据管理系统，而且通常也是地理信息系统中属性数据管理的基础软件。GIS除需要功能强大的空间数据的管理功能之外，还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。因此，GIS在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂，在功能上也比后者要多得多。
（3）GIS与CAD系统
二者都有坐标参考系统，都能描述和处理图形数据及其空间关系，也都能处理非图形属性数据。区别在于CAD系统处理的多为规则几何图形及其组合图形功能较强，属性库功能弱，缺乏分析和判断能力，而GIS处理的多为地理空间的自然目标和人工目标,图形关系复杂，需要有丰富的符号库和属性库，较强的空间分析功能，图形与属性的相互操作频繁，具有专业化的特征且CAD多在单幅图上操作，海量数据的图库管理能力不如GIS。
